Фумаровая кислота биологическая роль. Кислота фумаровая: формула, применение и вред

Биология[ | ]

Фумаровая кислота обнаружена в растении аптечная дымянка (Fumaria officinalis), лишайниках и «исландском мхе».

Фумарат является интермедиатом в цикле Кребса. Он образуется при окислении сукцинатаферментомсукцинатдегидрогеназой и далее превращается в малат ферментом фумаразой. Кожа человека образует фумарат при действии солнечного света.

Фумарат также является побочным продуктом цикла мочевины.

Малеиновая кислота. Свойства, получение, применение и цена малеиновой кислоты

Впервые фумаровая кислота была получена из янтарной кислоты[1].
Традиционный метод синтеза включает в себя стадии окисленияфурфуролахлоратом натрия в присутствии ванадиевого катализатора[2].
В настоящее время промышленный синтез фумаровой кислоты осуществляется путём каталитической изомеризации малеиновой кислоты в водных растворах[3].

Цис-бутендиовая. Так малеиновая кислота называется в номенклатуре Международного союза теоретической и прикладной химии. Приставка «цис» указывает, что заместители в молекуле вещества находятся по одну сторону от атомов с двойной связью.

Если есть цикл, смотрят, с какой стороны заместители относительно его оси. Циклом именуют ряд атомов, объединенных в кольцо. В молекуле малеинового соединения таковых нет, поэтому ориентируются по двойной связи между центральными атомами углерода.

Их наличие говорит об органической природе вещества. На это указывает и присутствие в названии кислоты бутена – непредельного углеводорода. Он входит в состав соединения. Окончание «диовая» говорит, что в кислоте две карбоксильных группы СООН. Значение имени расшифровано. Перейдем к знакомству с сутью.

Поскольку в героини статьи присутствуют внутримолекулярные водородные связи, малеиновая кислота свойство имеет растворяться в воде. Фумаровое вещество на это не способно.

Малеиновая же кислота растворяется в количестве 78,8 граммов на 100 миллилитров воды. Реакция проходит при комнатной температуре. Для растворения в ацетоне, этаноле и диэтиловом эфире тоже достаточно обычных условий.

Внешне кислота – кристаллическое вещество. Белый порошок кисловат, плавится уже при 135-ти градусах Цельсия. Если же довести до кипения, образуются едкие пары, дым. Закипает она при 280-ти  градусах. Для фумарового двойника – это лишь температура плавления. К тому же, фумаровое соединение устойчиво, чего не скажешь о малеиновом.

Неустойчивость её не беспокоит промышленников, поскольку они используют не чистое вещество, а ангидрит малеиновой кислоты. Он устойчив. Получают ангидрит, окисляя н-бутан, или бензол. Устойчивы, так же, эфиры малеиновой кислоты. Они тоже имеют практическое применение. Какое, расскажем в следующей главе.

Применение малеинового соединения актуально лишь для получения фумаровой кислоты. В остальных сферах производства используются производные героини статьи. Так, малеиновый ангидрид ценится строителями.

Из реагента делают алкидные и полиэфирные смолы. Они способны упрочнить покрытия на масляной основе. В красках смолы служат преградой для коррозии металлов. Поэтому, именно алкидными и полиэфирными составами покрывают морские приборы, трактора, типографскую аппаратуру.

Полиэфирные смолы, так же, — сырье для изготовления стеклопластика, прочих полимеров. Даже искусственный камень, и тот, делают на основе малеинового ангидрида. Он же нужен для покрытия фасадов и создания бетона. В последний ангидрид добавляют для придания смеси пластичности.

Ангидрид включен в класс сополимеров малеиновой кислоты. На их основе формируют искусственные волокна и ряд синтетических тканей. Формируются на основе ангидрида и сельскохозяйственные культуры. Сополимер регулирует их рост, ускоряя его.

Эфиры малеиновой кислоты служат растворителями. Особенно широко применение диэтилмалеата. Его закупают и для лакокрасочной продукции, и для оборонных предприятий, и для химических лабораторий. Растворитель нужен, так же, фармацевтам, парфюмерам и на нефтегазовых предприятиях.

Гидразит малеиновой кислоты – еще одно полезное соединение героини статьи. Используется гидразит в качестве гербицида. Его действие избирательно, то есть, поражает лишь сорные травы.

Хоть разрешенная норма и внушительна, лучше не перебарщивать с реагентом. Малеиновая кислота относится к сильным. Попадая на кожу, соединение разъедает ее. То же делают пары кислоты, но уже со слизистыми.

Поэтому, вещество отнесено к умеренно токсичным. Попадая в организм в разумных дозах, малеиновая кислота быстро выводится и не приносит вреда. В общем, в потреблении реагента нужно искать золотую середину.

Только вот подвох заключается в том, что как пищевая добавка соединение не числится. Узнать, сколько кислоты в растительной пище, молоке, мясе, можно лишь проведя экспертизу.

В природе героиня статьи не встречается. Не удивительно, учитывая неустойчивость соединения. Если промышленникам нужно именно оно, к примеру, для получения фумаровой версии, используют малеиновый ангидрит. Проводят его гидролиз. Это разложение вещества посредством воды.

Впервые малеиновое соединение получили в 1819-ом году, перегоняя яблочную кислоту. В процессе, ее обрабатывают ацетилхлоридом. Это пахучая, летучая жидкость. Реакция приводит к ацетил-яблочному ангидриду.

Цена малеиновой кислоты доступна. Именно поэтому вещество полюбилось промышленникам. Затраты на получение соединения минимальны, а прок от него велик. Продают, в основном, производные кислоты.

Так, за килограмм ангидрида просят около 200-от рублей. Чистая кислота стоит, как правило, дешевле. За кило просят примерно 150 рублей. При этом, идет приписка «ЧДА».Эта аббревиатура означает «Чистый для анализа».

То есть, ценник выставляется за кислоту без сторонних примесей. Если брать техническую, можно обойтись тратами в 70-100 рублей за каждую 1 000 граммов.

Малеиновая кислота. Свойства, получение, применение и цена малеиновой кислоты

В медицине[ | ]

Эфиры фумаровой кислоты применяют для лечения псориаза, дневная доза 60-105 мг, и повышается до 1300 мг в день. Натриевая соль фумаровой кислоты входит в состав препаратов конфумин и мафусол.

Фумаровая кислота биологическая роль. Кислота фумаровая: формула, применение и вред

Фумаровая кислота – это химическое соединение, о котором кто-то слышал (может, и основательно интересовался, что оно собой представляет, для чего применяется), а для кого-то данное словосочетание не говорит ровным счетом ни о чем.

К какой из категорий вы бы не принадлежали, данная статья должна быть вам интересна. Знать, в какие продукты вводят это вещество, и как употребление этих продуктов отражается на человеческом организме – не просто интересная, а важная и полезная информация для каждого.

Итак, приступим.

Фумаровая кислота – это хим. вещество в виде твердой рассыпчатой массы, сформированной белыми или не имеющими окраса кристаллическими структурами. Ароматические качества не наблюдаются, вкус характерный островатый кисло-фруктовый, но вместе с тем приятный.

Растворяется в водной среде очень слабо: 0,63 грамма на 100 миллилитров. Также именуется транс-бутендиовой кислотой. Выступает транс-изомером тогда, когда роль цис-изомера выполняет малеиновая к-та.

Молярная масса – 116,07 г/моль, плотность – 1,635 г/см³, t плавления – 287 °C. Формула: H4C4O4.

Самые богатые на рассматриваемое соединение природные источники: дикая рута, трубчатые грибы, исландская цетрария и лишайники. Оно входит во все живые клетки, участвует в цитратном цикле. Вырабатывается природным путем клетками человеческого эпидермиса под влиянием солнечных лучей.

Химический синтез первый раз был осуществлен из бутандиовой (янтарной) кислоты. Классическим считается метод добычи путем окисления фурфураля хлорноватокислым натрием с использованием ванадиевого катализатора.

Современный пром. синтез выглядит как каталитическое превращение в изомер малеиновой (цис-бутендиовой) к-ты в водных растворах с незначительным значением рH.

Малеиновую же кислоту для этого создают путем окисления бутана или бензола при наличии катализирующего вещества, с формированием малеинового ангидрида.

Примечательно, что в нефтяной промышленности получение данного вещества является попутным. Малеиновая кислота выступает побочным материалом гидролиза малеинового ангидрида. Если бы это соединение не понадобилось для формирования транс-бутендиовой к-ты, его попросту выкидывали бы.

Главное направление применения данной субстанции, как уже было сказано – пищепром. Здесь добавку Е297 в качестве подкислителя, для регулировки кислотности используют с 1946 г.

Наиболее часто ее вводят в выпечку, кондитерку и напитки.

В хлебобулочной продукции задействуется для ароматизации (выступает мгновенным хлебным ароматизатором), в сдобе, в частности в английских кексах – для интенсификации пористости. В смесях для пудинга выступает коагулянтом.

Может служить заменой тартаровой (винной) и лимонной кислот (чтобы эффект был достигнут аналогичный, необходимо брать 0,91 г фумарата или 1,36 г цитрата). Так же, как и оксиянтарная (яблочная) кислота, является популярным компонентом леденцов.

Такое широкое применение в пищепроме объясняется в частности тем, что эта добавка, поступая в еду и напитки, повышает их кислотность. А это, в свою очередь, увеличивает эффективность противомикробных добавок.

– медицина. Здесь указанную кислоту задействуют в лечении псориаза (с изменением суточной дозы в процессе терапии от 60-105 мг до 1300 мг), поскольку при этом недуге ее эфирам характерно положительное воздействие.

А ее натриевую соль добавляют к конфумину и мафусолу. ДМФ отлично минимизирует прогресс инвалидности при рассеянном склерозе.

Также задействование препаратов, содержащих эту органическую кислоту, возможно при лечении экзем и прочих кожных заболеваний;

– косметология. Введение в состав средств для ухода за кожей, ввиду все того же антипсориатического действия. Данную кислоту часто можно видеть в составе шампуней от перхоти, поскольку ей также под силу контроль десквамации;

– производство средств личной гигиены. Здесь ценны такие ее свойства как успокаивание и антибактериальный эффект;

– сельское хозяйство. Данный хим. продукт является популярной добавкой для с/х животных. Он эффективно усиливает иммунную работу организма, в результате поголовье неплохо противостоит недугам, реже болеет, лучше развивается и набирает вес.

Е297

Здесь в составе различных кормов она улучшает их вкус, уменьшает рН содержимого желудка, способствует нормализации микрофлоры ЖКТ, благотворно отражается на продуктивности, повышает энергоспособности организма, реализует антиоксидантную защиту и иммунологическую реактивность.

Корм, содержащий фумаровую кислоту – это специфический препарат-антистресс, положительно проявляющий себя при вакцинациях, пересадках и прочих стрессовых для организма ситуациях;

– синтез других (органических) кислот, в частности янтарной и яблочной;

– протрава красителей.

Находят применение вне пищепрома и полимеры рассматриваемого вещества, в частности в создании бумажных и полиэфирных клеев. Полиэфиры, в свою очередь, как пластификаторы необходимы при изготовлении изделий из пластмассы и искусственных тканей.

Если сказать, что фумаровая кислота не несет вреда человеческому организму, не накапливается в нем и не является токсичной, то это будет (как раз тот из немногочисленных случаев) правдой.

Больше того, это вещество и так есть в органах как побочный продукт цикла мочевины. Также его генерируют кожные покровы людей при воздействии на них солнечного излучения.

Если в коже данного компонента будет недостаточно, возникнет псориаз (красная высыпка шелушение).

Фумаровая кислота биологическая роль. Кислота фумаровая: формула, применение и вред

Хотя в промышленных масштабах эта добавка изготавливается хим. путем, сведений о ее вредном воздействии на человека на сегодняшний день нет. И именно поэтому она разрешена к применению в пищепроме во многих странах мира, в частности и в Евросоюзе. Украина по необъяснимым причинам стала исключением: у нас Е297 в список разрешенных для введения в пищу добавок не входит.

– участие в дыхательных и обменных реакциях положительное воздействие практически на каждый жизненно важный процесс организма;

– полное усвоение выведение естественным образом;

– абсолютная нетоксичность безопасность при соблюдении дозировок. Суточный максимум, который исключает негативное воздействие, составляет 6 мг/кг. При превышении указанного количества, а также при постоянном употреблении добавки могут возникнуть нарушения в функционировании печени.

Из вышесказанного следует, что пользу, которую несет человеку фумаровая кислота, переоценить сложно.

То есть фумаровая кислота – это отличный материал для здоровья людей, от использования которого, к тому же, выигрывают производители, работающие в различных направлениях, главным образом, в пищевой отрасли.

1946 год стал началом использования данной кислоты в качестве пищевой добавки в пищевой промышленности. Для придания вкуса и поддержания необходимой кислотности в наше время ее вносят во многие продукты. Так, Е297 можно найти в составе кондитерских изделий, различных сладостей с фруктово-кислым вкусом, напитков, жевательной резинки. Иногда фумаровая кислота заменяет лимонную или винную.

Помимо непосредственного использования в пищевой промышленности, данное вещество находит применение и в медицине. Так, фумараты задействуются в лечении псориаза. Кроме того, ценность этого вещества проявляется при изготовлении некоторых средств гигиены, а также при синтезе малата и янтарной кислоты.

Обсуждение статьи1

Пищевая добавка фумаровая кислота – применение в продуктах питания

Как подкислитель фумаровая кислота применяется в пищевой промышленности с 1946 года. Нетоксична. Обычно используется при приготовлении напитков и выпечки. Используется как заменитель винной кислоты и часто вместо лимонной кислоты (для достижения одинакового вкусового эффекта требуется 0,91 г фумарата вместо 1,36 г цитрата). Используется в леденцах как подкислитель, как и яблочная кислота.

Обсуждение статьи1

Малеиновая кислота. Свойства, получение, применение и цена малеиновой кислоты

Итак, приступим.

В медицине[ | ]

Пищевая добавка с номером Е297 – это химическое соединение, называемое фумаровой кислотой. Ее химический состав выражается формулой C4H4O4. Фумаровая кислота – это вещество без запаха и цвета, в кристаллическом виде белое и плохо растворимое в воде.

Данная добавка обладает кисло-фруктовым вкусом и используется для подкисления пищевых продуктов (выступает в роли регулятора кислотности или подкислителя).

Богатыми источниками фумаровой кислоты являются: дымянка лекарственная, трубчатые грибы, лишайники (например цетрария исландская).

Первая синтетическая фумаровая кислота была получена преобразованием янтарной кислоты. В условиях современного производства регулятор кислотности Е297 – это преимущественно продукт каталитической реакции превращения малеиновой кислоты в кислой среде. Для производства последней в больших количествах в присутствии катализатора окисляется бутан или бензол, с образованием малеинового ангидрида. Из малеинового ангидрида и получается малеиновая, а затем, и фумаровая кислота.

Обсуждение статьи1

Влияние на организм

Фумаровая кислота повсеместно распространена в природе. Она естественным путем синтезируется в ходе цикла Кребса (цикла лимонной кислоты), который протекает внутри клеток аэробных организмов (то есть в организме человека, а также большинства животных, растениях и некоторых микроорганизмах). При воздействии солнечного излучения данное вещество образуется в коже человека.

Будучи практически нетоксичной, пищевая добавка Е297 одобрена к использованию в пищевых продуктах. Она разрешена в России, Евросоюзе и во многих других странах. Исключением является Украина – на ее территории наличие добавки в пищевых продуктах не допускается.

Хотя в промышленности фумаровая кислота производится химическим путем, на данный момент сведения о ее вреде для организма человека отсутствуют.

Согласно официальным данным, добавка Е 297 не обладает токсичностью и является абсолютно безвредной для употребления ее в пищу с продуктами питания. Но при этом в законодательствах многих стран мира указана норма ее применения, которая составляет 6 мг на каждый кг массы тела человека в сутки. Вызвано это нормативное ограничение тем, что было замечено, при регулярном употреблении продуктов (напитков) в составе которых находится добавка Е-297, у человека появляются печеночные дисфункции.

Польза

Фумаровая кислота биологическая роль. Кислота фумаровая: формула, применение и вред

Добавка фумаровая кислота при попадании в организм быстро и полностью расщепляется и выделяется (выводится) в процессе дыхания.

Более того, применяется данное вещество в медицине. Ее полезные качества и свойства проявляются при терапии таких болезней, как псориаз и экзема.

Итак, приступим.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Псориаз и Онкология
Adblock detector